Выход за пределы и колебания
Если предупреждающие сигналы растущему объекту от пределов поступают с запаздыванием или запаздывает отклик на них, если окружающая среда при выходе за пределы не претерпевает значительных разрушений, то растущий объект на некоторое время выйдет за пределы, затем его поведение изменится, объект впишется в пределы, затем снова выйдет за пределы и т. д. Колебания будут затухать, пока состояние не станет равновесным на допустимом уровне (рис. 4.9, с).
Выход за пределы и последующие колебания возможны только в том случае, если окружающая среда не подвержена большому разрушению в период выхода за пределы или способна быстро восстанавливаться за время до следующего выхода за пределы.
Возобновимые ресурсы, например, леса, почвы, рыба, пополняющиеся водоносные горизонты, могут быть разрушены, однако обладают и способностями самовосстановления. После периода чрезмерного использования, если, конечно, оно не подорвало ресурсы полностью, в почвах постепенно восстанавливается содержание питательных веществ, в водоносных горизонтах снова накапливается вода и т. д. — ресурсы постепенно воспроизводятся. Через определенное время, если есть почва, семена и подходящий климат, даже лес может появиться снова. Популяция рыбы может восстановиться, если не разрушен ее ареал обитания и не подорвана пищевая база. Почвы тоже можно восстановить, особенно если фермеры приложат к этому целенаправленные усилия. Концентрация многих видов загрязнений в среде уменьшится, если естественные природные механизмы самоочищения не были нарушены необратимо.
Получается, что выход за пределы и колебания — вполне реальная возможность для мировой системы. Подобные примеры уже бывали с определенными видами ресурсов в локальном масштабе. В Новой Англии, например, отмечены несколько случаев строительства новых лесопильных фабрик, поскольку устойчивое лесопользование в регионе позволяло загрузить их мощности. Когда фабрики начинали работу, запасы строевого леса быстро истощались и лесопилки приходилось закрывать. Лесная промышленность выжидала несколько десятилетий, пока лес вырастал снова, и тогда снова начиналось строительство новых лесопильных фабрик. Прибрежное рыболовство в Норвегии прошло, как минимум, через один цикл истощения рыбных ресурсов: правительство выкупало рыболовецкие суда и пускало их на металлолом, пока популяция рыбы не восстанавливалась настолько, что можно было снова начать ловлю.
Период снижения после выхода за пределы и постоянные колебания — это не очень-то приятные явления для тех, кого они касаются. Для отраслей промышленности, зависящих от истощившегося ресурса, наступают нелегкие времена, да и население может испытывать проблемы со здоровьем из-за высокого уровня загрязнения. Конечно, колебаний лучше избегать. Но, в конечном счете, они не всегда смертельны для системы в целом.
Выход за пределы может привести к катастрофе, если разрушения необратимы. Никто не сможет вернуть исчезнувшие виды животных и растений. Ископаемые виды топлива расходуются безвозвратно. Некоторые загрязнители, например, радиоактивные вещества, нельзя превратить в безопасные никаким способом. Если климат изменится значительно, то распределение температур и осадков уже никогда не вернется к прежнему за обозримые периоды времени — об этом свидетельствуют геологические данные. Даже возобновимые ресурсы и способность среды разлагать загрязнения можно полностью разрушить, если долгое время чрезмерно эксплуатировать их. Когда тропические леса сводят способами, исключающими самовосстановление экосистем, когда в пресные источники воды проникает соленая морская вода, когда почвы выносятся водой так, что на их месте оголяется скальная порода, когда кислотность почвы меняется настолько, что из нее вымываются тяжелые металлы, тогда самоподдерживающая потенциальная емкость планеты уменьшается необратимо. Или, по крайней мере, необратимо в сравнении с продолжительностью жизни людей.
Таким образом, выход за пределы и колебания — это не единственная перспектива, с которой может столкнуться человечество при достижении пределов роста. Существует еще опасность.
Выход за пределы и катастрофа
Если сигнал от предельного состояния или отклик на него запаздывают, и если окружающая среда при выходе за пределы разрушается необратимо, то растущая экономика выйдет за пределы устойчивого равновесия, ресурсная база будет подорвана, и наступит катастрофа (рис. 4.9, й).
Из- за выхода за пределы и последующей катастрофы состояние окружающей среды ухудшится необратимо, и тогда материальный уровень жизни уже никогда не будет высоким.
Различие между выходом за пределы с последующими колебаниями и выходом за пределы с последующей катастрофой заключается в том, что в системе есть контуры разрушения окружающей среды. Такие положительные обратные связи приводят к самым тяжелым последствиям. При обычном развитии событий они не активны, однако при ухудшении ситуации приобретают решающее значение и еще больше ухудшают ее, усиливая разрушительные тенденции.
Например, луга и пастбища на всей планете эволюционировали вместе с травоядными животными — бизонами, антилопами, ламами, кенгуру. Когда травяной покров съеден, остающиеся в почве корни и нижние части стеблей получают из почвы больше воды и питательных веществ, и в результате трава вырастает снова. Численность травоядных контролируют хищники, на нее влияют сезоны миграций и болезни. Экосистема не нарушается, а пребывает в динамическом равновесии. Но если хищников из нее удалили, если миграция стала невозможной или просто популяция слишком разрослась, тогда травоядные могут выесть не только всю траву, но и повредить корни. С этого момента начинается быстрая эрозия.
Чем меньше остается растительности, тем меньше она удерживает почву. Лишившись защиты, частицы почвы уносятся ветром или смываются дождевыми потоками. Чем меньше остается почвы, тем меньше на ней может появиться растительности. Прогрессирующая нехватка растительности вызывает адекватную эрозию почвы и т. д. Плодородие почвы уменьшается все больше и больше, пока луг не превращается в пустыню.
В модели World3 существует несколько контуров, описывающих подобное саморазрушение. Например:
Если люди голодают, им приходится эксплуатировать землю более интенсивно. Это позволяет в кратковременной перспективе получить больше продовольствия, но требует очень больших инвестиций в долговременной перспективе, чтобы поддерживать плодородие почв. Если инвестиций не делать, то производство продовольствия по прошествии некоторого времени быстро снижается.
Допустим, появляется какая-либо проблема, для решения которой необходимо задействовать больше промышленной продукции — например, загрязнение окружающей среды требует, чтобы везде были установлены очистные сооружения; или наступил голод, и потому необходимо срочно передать больше промышленной продукции в аграрный сектор; или ресурсов не хватает, и потому необходимо стимулировать разработку и освоение новых ресурсов. В таких случаях средства выделяются для решения насущных проблем, а не на поддержание промышленного капитала и амортизацию. В результате промышленное производство постепенно приходит в упадок, что в будущем приводит к уменьшению производства промышленной продукции. Уменьшение количества продукции может привести к дальнейшему уменьшению отчислений на амортизацию, что приведет к дальнейшему уменьшению промышленного капитала, и т. д.
Если экономика ослаблена, производство услуг на душу населения может упасть. Уменьшение финансирования программ планирования семьи может привести к тому, что рождаемость увеличится. Численность населения возрастет, что еще сильнее уменьшит количество услуг на душу населения.
Если уровни загрязнения стали слишком высокими, это может привести к разрушению природных механизмов самоочищения, в результате скорость разложения загрязнений средой уменьшится, и тогда загрязнение возрастет еще больше.
Заметить последствия последнего из перечисленных механизмов саморазрушения, связанного с природными механизмами разложения загрязнений, очень трудно. На этот счет у нас во время создания первой модели World3, более тридцати лет назад, было очень мало информации.
